本實用新型涉及水泥生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種生料分解裝置及預(yù)分解窯。

背景技術(shù)：

分解爐是把生料粉分散懸浮在氣流中，把燃料燃燒和碳酸鈣分解過程在很短時間內(nèi)發(fā)生的裝置，是一種高效率的直接燃燒式固相-氣相熱交換裝置。

水泥窯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氮氧化物主要是分解爐內(nèi)煤粉燃燒過程中形成的燃燒型NOx和回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氮氣與氧氣反應(yīng)生成大量的熱力型NOx?，F(xiàn)有的分解爐中存在著NOx生成量過大的問題，使水泥生產(chǎn)過程中的氮氧化物的排放量不能得到有效控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種生料分解裝置，旨在改善熱力型NOx和燃料型NOx生成量大的問題。

本實用新型的另一目的在于提供一種預(yù)分解窯，其能夠在顯著降低分解爐中NOx的產(chǎn)生。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：

一種生料分解裝置，包括分解爐、輸煤管和與分解爐連通的煙室，分解爐上設(shè)置有第一燃燒器、第二燃燒器和第三燃燒器，煙室靠近分解爐的一端設(shè)置有第四燃燒器，第一燃燒器、第二燃燒器、第三燃燒器和第四燃燒器均與輸煤管連通。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述生料分解裝置還包括三次風(fēng)總管和三次風(fēng)分管，三次風(fēng)總管與分解爐的下部連通，三次風(fēng)分管的一端與三次風(fēng)總管連通，三次風(fēng)分管的另一端與分解爐的上部連通。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，三次風(fēng)總管和三次風(fēng)分管上均設(shè)置有用于控制流量的閥門。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，三次風(fēng)分管中的三次風(fēng)流量為三次風(fēng)總管中的三次風(fēng)流量的20％。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，三次風(fēng)總管的外直徑為2000mm，三次風(fēng)分管的外直徑為800mm。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，第一燃燒器、第二燃燒器和第三燃燒器均設(shè)置于分解爐的錐部。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，第一燃燒器、第二燃燒器和第三燃燒器在分解爐的爐壁上按120度的間隔角度均布。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，第一燃燒器、第二燃燒器和第三燃燒器與分解爐爐壁之間的夾角為40度。

進一步地，在本實用新型較佳的實施例中，上述煙室上設(shè)置有用于監(jiān)測CO和NOx的廢氣分析儀表。

一種預(yù)分解窯，包括回轉(zhuǎn)窯和上述生料分解裝置，回轉(zhuǎn)窯與煙室連通。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過上述設(shè)計得到的生料分解裝置，通過在分解爐的錐部設(shè)置第一燃燒器、第二燃燒器和第三燃燒器，并在煙室靠近分解爐的一端設(shè)置第四燃燒器，分散了窯尾煤粉入爐，擴大了還原區(qū)域，利用窯內(nèi)過?？諝馀c過量煤粉不完全燃燒，使煤炭在缺氧狀態(tài)下燃燒生成CO、CxHy等還原氣氛，還原了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)產(chǎn)生的NOx同時也抑制了燃料型NOx的生成，降低了分解爐的NOx的生成量。本實用新型還提供了一種預(yù)分解窯，其包括上述生料分解裝置，能夠在生料燃燒過程中降低熱力型NOx和燃料型NOx的生成量。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施方式的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本實用新型實施方式提供的生料分解裝置的第一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施方式提供的生料分解裝置的第二結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施方式提供的預(yù)分解窯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100a-生料分解裝置；100b-預(yù)分解窯；110-分解爐；112-第一燃燒器；114-第二燃燒器；116-錐部；118-分解爐上部；120-煙室；122-第四燃燒器；124-廢氣分析儀表；130-三次風(fēng)總管；132-閥門；140-三次風(fēng)分管；150-輸煤管；152-分煤管路；160-回轉(zhuǎn)窯；170-預(yù)熱器；192-C4下料管；194-C5下料管。

具體實施方式

為使本實用新型實施方式的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施方式中的附圖，對本實用新型實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本實用新型一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本實用新型中的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本實用新型保護的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施方式的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施方式?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤┓绞?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

請參照圖1和圖2，本實用新型提供了一種生料分解裝置100a，包括分解爐110、輸煤管150和與分解爐110連通的煙室120，分解爐110上設(shè)置有第一燃燒器112、第二燃燒器114和第三燃燒器(圖未示)，煙室120靠近分解爐110的一端設(shè)置有第四燃燒器122，第一燃燒器112、第二燃燒器114、第三燃燒器和第四燃燒器122均與輸煤管150連通。

需要說明的是，本實用新型在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，在分解爐110上增加一個燃燒器，即在分解爐110上設(shè)置三個燃燒器，并在分解爐110下方的煙室120側(cè)上部設(shè)置第四燃燒器122，這樣就將窯尾煤粉就一分為四個等分，分散了窯尾煤粉入爐，擴大了還原區(qū)域，利用窯內(nèi)的過?？諝馀c過量的煤粉不完全燃燒，使煤炭在缺氧狀態(tài)下燃燒生成CO、CxHy等還原氣氛，還原了窯內(nèi)產(chǎn)生的NOx同時也抑制了燃料型NOx的生成，降低了分解爐110的NOx的生成量。

具體地，第一燃燒器112、第二燃燒器114、第三燃燒器和第四燃燒器122的結(jié)構(gòu)和工作原理與現(xiàn)有的分解爐110上設(shè)置的燃燒器相同，在此不做過多贅述。另外，分解爐110的其他部件以及煙室120的其他部件的結(jié)構(gòu)和工作原理也與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相似，本實用新型是在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行的改進。四個燃燒器均是通過分煤管路152與輸煤管150連通，燃燒器的一端均是與分煤管路152連通，另一端伸入分解爐110的內(nèi)腔，將煤粉噴射入分解爐110。需要說明的是，本實用新型中提及的NOx主要是指NO、NO₂等氮氧化物。

進一步地，請參照圖1，第一燃燒器112、第二燃燒器114和第三燃燒器均設(shè)置于分解爐110的錐部116。將分解爐110上的三個燃燒器均設(shè)置在錐部116，由于分解爐110中的高溫氣體自下而上運動，有利于增大燃燒空間，擴大還原區(qū)域，使分煤的方式能夠達到更好的降低NOx的生成量的效果。

需要說明的是，分解爐110的錐部116與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常認(rèn)為的分解爐110與煙室120之間的過度部分。另外，本實用新型中提及的分解爐上部118也與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常認(rèn)為的分解爐上部118的位置大致相同。

進一步地，第一燃燒器112、第二燃燒器114和第三燃燒器在分解爐110的爐壁上按120度的間隔角度均布。使第一燃燒器112、第二燃燒器114和第三燃燒器在分解爐110的爐壁上均布，可以使煤粉進入爐內(nèi)與高溫氣體混合燃燒的過程中物料的混合更加均勻。

進一步地，第一燃燒器112、第二燃燒器114和第三燃燒器與分解爐110爐壁之間的夾角為40度。將第一燃燒器112、第二燃燒器114和第三燃燒器與分解爐110爐壁之間設(shè)置一定的夾角，并朝向上方，有利于使煤粉進入爐內(nèi)與爐中上升的高溫氣體形成對沖，有利于物料的充分混合燃燒，并提高燃燒速率。

進一步地，煙室120上設(shè)置有用于監(jiān)測CO和NOx的廢氣分析儀表124。本實用新型進行分煤的目的在于降低分解爐110中NOx的生成量，在煙室120上設(shè)置廢氣分析儀表124，能夠時時檢測分解爐110中CO和NOx的生成量，使生料的分解過程更好地進行。具體地，廢氣分析儀表124與現(xiàn)有的用于監(jiān)測CO和NOx含量的儀器的結(jié)構(gòu)和工作原理相同。

進一步地，請參照圖2，生料分解裝置100a還包括三次風(fēng)總管130和三次風(fēng)分管140，三次風(fēng)總管130與分解爐110的下部連通，三次風(fēng)分管140的一端與三次風(fēng)總管130連通，三次風(fēng)分管140的另一端與分解爐上部118連通。

需要說明的是，在三次風(fēng)總管130上設(shè)置三次風(fēng)分管140，將部分的三次風(fēng)引入到分解爐上部118，使分解爐110的中下部過?？諝庀禂?shù)降低成為貧氧還原區(qū)，還原在窯中熟料煅燒產(chǎn)生的熱力型NOx和燃料型NOx，同時也抑制了分解爐110內(nèi)煙煤燃燒新生成的燃燒型NOx。

進一步地，三次風(fēng)總管130和三次風(fēng)分管140上均設(shè)置有用于控制流量的閥門132。為了更好地控制三次風(fēng)分管140中從三次風(fēng)總管130中分得的流量，在三次風(fēng)總管130和三次風(fēng)分管140上均設(shè)置閥門132，通過調(diào)節(jié)閥門132的開度可以調(diào)節(jié)三次風(fēng)分管140中分得的三次風(fēng)流量，使三次風(fēng)分管140中的流量根據(jù)工藝的要求控制在較優(yōu)的范圍內(nèi)。具體地，三次風(fēng)總管130上的閥門132設(shè)置在沿輸出方向的三次風(fēng)總管130與三次風(fēng)分管140連接處的后端，便于配合三次風(fēng)分管140上的閥門132來調(diào)節(jié)三次風(fēng)分管140的流量。

進一步地，三次風(fēng)分管140中的三次風(fēng)流量為三次風(fēng)總管130中的三次風(fēng)流量的20％。控制三次風(fēng)分管140中的流量為三次風(fēng)總管130中流量的20％，有利于使分解爐上部118恢復(fù)過?？諝庀禂?shù)1.04左右的正常狀態(tài)，確保了可燃物質(zhì)的充分燃燒。

需要說明的是，在具體的工藝過程中，要根據(jù)三次風(fēng)總管130中輸送的三次風(fēng)總量和其他工藝參數(shù)來確定三次風(fēng)分管140從三次風(fēng)總管130中分得的流量，使分解爐上部118保持過?？諝庀禂?shù)1.04左右的正常狀態(tài)。

進一步地，三次風(fēng)總管130的外直徑為2000mm，三次風(fēng)分管140的外直徑為800mm。三次風(fēng)總管130與三次風(fēng)分管140的尺寸與二者流量的分配有一定的關(guān)系。更為重要的是，三次風(fēng)總管130與三次風(fēng)分管140的尺寸與三次風(fēng)的流速有重要影響。經(jīng)過工程試驗，本實用新型中三次風(fēng)分管140的外直徑為800mm，內(nèi)徑為600mm，長度為12米，使在分解爐上部118引入的三次風(fēng)的流速和流量更好地適應(yīng)生產(chǎn)要求。

需要說明的是，本實用新型中的生料分解裝置100a通過在分解爐110的錐部116設(shè)置增設(shè)燃燒器，將輸煤管150中輸送的煤粉分別送入第一燃燒器112、第二燃燒器114、第三燃燒器和設(shè)置在煙室120側(cè)上方的第四燃燒器122中，實現(xiàn)分煤的過程；通過在三次風(fēng)總管130上設(shè)置三次風(fēng)分管140將部分三次風(fēng)引入到分解爐上部118中，實現(xiàn)分風(fēng)的過程。通過整個分煤和分風(fēng)過程的結(jié)合，將分解爐110的主燃區(qū)、還原區(qū)和燃盡區(qū)擴大，從而還原了窯內(nèi)產(chǎn)生的NOx同時也抑制了燃料型NOx的生成，降低了分解爐110的NOx的生成量。

請參照圖3，本實用新型還提供了一種預(yù)分解窯100b，包括回轉(zhuǎn)窯160和上述生料分解裝置100a，回轉(zhuǎn)窯160與煙室120連通。預(yù)分解窯100b包括上述生料分解裝置100a，通過分煤和分風(fēng)的過程，實現(xiàn)降低分解爐110中熱力型NOx和燃料型NOx的生成量。

具體地，回轉(zhuǎn)窯160與現(xiàn)有的水泥生產(chǎn)過程中煅燒生料設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理相同，在此不做過多贅述。另外，預(yù)分解窯100b還包括預(yù)熱器170、C4下料管192、C5下料管194，具體地與現(xiàn)有工藝結(jié)構(gòu)相似。預(yù)熱器170可以采用圖4中的五級預(yù)熱器，更好地實現(xiàn)氣固兩相分離的過程。

綜上所述，本實用新型提供了一種生料分解裝置100a，其通過分解爐110的錐部116設(shè)置增設(shè)燃燒器進行分煤的過程，并通過在三次風(fēng)總管130上設(shè)置三次風(fēng)分管140將部分三次風(fēng)引入到分解爐上部118中，實現(xiàn)分風(fēng)的過程，通過整個分煤和分風(fēng)過程的結(jié)合，將分解爐110的主燃區(qū)、還原區(qū)和燃盡區(qū)擴大，從而還原了回轉(zhuǎn)窯160內(nèi)產(chǎn)生的NOx同時也抑制了燃料型NOx的生成，降低了分解爐110的NOx的生成量。本實用新型還提供了一種預(yù)分解窯100b，包括上述生料分解裝置100a，通過分煤和分風(fēng)的過程，實現(xiàn)降低分解爐110中熱力型NOx和燃料型NOx的生成量。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。